Miniplacentas: herramientas prometedoras para estudiar el embarazo temprano y sus complicaciones
Expresión de HLA clase I en la placenta humana y modelos in vitro de trofoblasto humano. (A) Ilustración de una vellosidad de anclaje del primer trimestre. Las células vellosas sin HLA [SCT, VCT y la base de las columnas celulares (CCC)] están en verde; HLA-C, E y G+ EVT están en púrpura; y las células no trofoblásticas HLA-A+, B+, C+ y HLA-G del núcleo velloso están en azul. (B) Tinción inmunohistoquímica para moléculas HLA de clase I en secciones de placenta del primer trimestre fijadas con acetona. Aquí, el anticuerpo pan-clase I W6/32 (se une a todas las moléculas HLA de clase I) tiñe el núcleo de las vellosidades (no trofoblasto) y el EVT en las columnas celulares, pero no el VCT ni el SCT. La tinción con G233, específica para HLA-G, aumenta a medida que las células se alejan de las vellosidades hacia la columna celular, mientras que toda la vellosidad permanece negativa. (C) Perfil de HLA (usando W6/32 y MEMG-9, un anticuerpo específico de HLA-G) de las líneas celulares utilizadas como controles para la expresión de HLA por FACS: JEG-3 (control para el perfil de HLA del trofoblasto extravelloso); JAR (control para trofoblasto velloso); y 2102Ep (control no trofoblástico). (D) Análisis FACS de W6/32 y MEMG-9 en JAR, JEG-3, TO y TSC. Los TO tienen el perfil de trofoblasto velloso (W6/32/MEMG-9; n=4), mientras que los TSC no tienen perfiles vellosos ni extravellosos [W6/32+/MEMG-9; n=5]. (E) Análisis FACS de TSC cultivados en condiciones proliferativas y cuando se diferencian a EVT (n = 2). Se usaron anticuerpos específicos de alelo para evaluar la expresión de HLA-A (BB7.2) y HLA-B (Bw6) en una línea TSC con genotipo HLA (BTS5). Los TSC indiferenciados expresan HLA-A y HLA-B, que se mantiene después de la diferenciación de EVT. (F) Análisis FACS que demuestra la regulación positiva de HLA-G en TSC después de la diferenciación de EVT (n = 3). (G) Tinción en vivo para W6/32-Alexa488 en TSC diferenciados en EVT o SCT (n = 2). Se observa una tinción de membrana distinta cuando se diferencia a EVT y está ausente en SCT. (H) Configuración experimental de las diferentes condiciones de cultivo de trofoblastos. (I) Análisis FACS de TSC cultivadas en 2D versus 3D (pasadas más de seis veces en 3D, n=4) con W6/32 y MEMG-9. El número de células que son W6/32+/MEMG-9 disminuye significativamente cuando se cultivan en 3D. (J) Cuantificación del porcentaje de células en el cuadrante W6/32+/MEMG-9 en condiciones 2D o 3D (los datos son medios.em, prueba t de Student emparejada de dos colas, ** P = 0,0019). Barras de escala: 50m en G; 150 m en B. Crédito: DOI: 10.1242/dev.199749
A pesar de su papel crucial en los embarazos saludables, la placenta es uno de los órganos menos conocidos del cuerpo humano. En un nuevo estudio, Margherita Yayoi Turco y sus colegas compararon los dos modelos experimentales principales de la placenta humana. Los hallazgos sugieren que los grupos 3D de células placentarias llamados organoides trofoblásticos son los más adecuados para investigar las interacciones entre la madre y el feto, la secreción de hormonas o los patógenos que infectan al feto en el útero. Comprender tales procesos podría revelar nuevas pistas sobre las complicaciones del embarazo.
Alrededor de cuatro a cinco días después de la fertilización, el embrión humano es una bola hueca de células que rodean una masa celular interna. Las células internas se convierten en el feto, mientras que la capa externa de células, llamada trofectodermo, da origen al trofoblasto, el principal tipo de célula de la placenta. A medida que la placenta comienza a formarse, algunas células madre trofoblásticas se diferencian en trofoblastos extravellosos, que se infiltran en el útero y abren los vasos sanguíneos maternos para suministrar sangre al feto. Las células madre también se diferencian para formar el sincitiotrofoblasto, una capa celular que está en contacto con la sangre materna y es el sitio principal de intercambio de nutrientes y oxígeno.
Al nutrir al feto en el útero, la placenta juega un papel clave papel en un embarazo saludable. Sin embargo, estudiar la formación de la placenta en humanos ha sido difícil debido a la escasez de buenos modelos experimentales. Ahora, la líder del grupo FMI, Margherita Yayoi Turco, y sus colegas de la Universidad de Cambridge, Megan Sheridan y Ashley Moffett, compararon los dos modelos principales de la placenta humana: cultivos 2D de células madre trofoblásticas y grupos 3D de células placentarias llamadas organoides trofoblásticos.
Ambos modelos se derivan de tejidos placentarios, se cultivan en una placa de laboratorio y se parecen a las placentas normales del primer trimestre. Sin embargo, a diferencia de las células madre trofoblásticas, los organoides trofoblásticos se diferencian espontáneamente en sincitiotrofoblastos e imitan la porción de la placenta que media el intercambio de nutrientes, hormonas y oxígeno entre la madre y el feto. Por el contrario, los cultivos de trofoblastos bidimensionales se asemejan más a las células ubicadas en la región de donde se derivan los trofoblastos extravellosos.
Los investigadores también encontraron que, a diferencia de las células madre del trofoblasto, los organoides del trofoblasto mantienen la expresión de células importantes. moléculas de superficie encargadas de interactuar con el sistema inmunitario. Esto sugiere que las señales mecánicas son clave para el desarrollo de la placenta y que el cultivo de trofoblastos en tres dimensiones permite que las células mantengan características importantes que tendrían en el útero.
Los hallazgos, publicados en Development, ayudarán a los científicos para elegir el mejor modelo para estudiar cómo se desarrolla y funciona la placenta, y qué sucede cuando algo sale mal, dicen los investigadores. Los resultados también sugieren que los organoides trofoblásticos son los más adecuados para estudiar las interacciones materno-fetales. Comprender tales procesos ayudará a investigar las complicaciones del embarazo que pueden provocar un aborto espontáneo y otras afecciones.
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Las células madre reproducen los comienzos de la placenta Más información: Megan A. Sheridan et al, Caracterización de modelos primarios de trofoblasto humano, Desarrollo (2021). DOI: 10.1242/dev.199749 Información de la revista: Desarrollo
Proporcionado por el Instituto Friedrich Miescher para la Investigación Biomédica Cita: Miniplacentas: Herramientas prometedoras para estudiar el embarazo temprano y sus complicaciones (8 de noviembre de 2021) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-11-mini-placentas-tools-early-pregnancy-complications.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.